Плавильный тигель обычно представляет собой емкость в форме горшка, расположенную в центре печи, которая используется для удержания металла, подлежащего плавлению. Обычно он изготавливается из карбида кремния и графита, но также может состоять из металлов, подходящих для применения при высоких температурах, таких как как тантал или вольфрам. Тигли также могут иметь коническую или плоскую пластинчатую форму, в зависимости от применения.
Промышленный тигель — одна из старейших и простейших конструкций в металлургической промышленности. Литейные заводы обычно используют их для плавки меньшего количества металла или специальных сплавов, чем более крупные коммерческие литейные заводы. Методы нагрева печи, содержащей один из различных типов тиглей, могут быть любыми: от сжигания природного газа или пропана до использования масла, кокса или индукционного электричества.
Формы плавильных тиглей называются трюмными для цилиндрической формы и А-образной для конических форм, при этом тигли А менее дороги, поскольку их легче изготовить. Материал, из которого изготовлен плавильный тигель, также определяет, какой уровень температуры он может выдержать. Тигель из карбида кремния выдерживает температуру до 2750° по Фаренгейту (1510° по Цельсию). Это делает их подходящими для работы со всеми мягкими металлами, такими как золото, серебро и алюминий, а также с такими сплавами, как латунь, которая в основном состоит из цинка и медь.
Железо и железные сплавы обычно не перерабатываются в плавильных тигельных печах, поскольку температура плавления железа очень высока. Стандартный тигель из карбида кремния разрушится и загрязнит образец металла, поскольку железо плавится при температуре 2800° по Фаренгейту (1538° по Цельсию). Тигель с графитовой смесью, такой как модели из карбида кремния, также не используется для плавки железа, поскольку графит растворяется в железе и вступает в реакцию с ним, изменяя его состав и медленно изнашивая структуру тигля. Однако специальные тигли, изготовленные из металлического молибдена, могут выдерживать очень высокие температуры: 4712° по Фаренгейту (2600° по Цельсию) и можно использовать для плавки железа.
Конструкции печей, в которых используется плавильный тигель, маркируются по способу удаления расплавленного металла из тигля. В вытяжной печи есть тигель, из которого выливается расплавленный металл, а в опрокидывающейся печи есть тигель, который наклоняется, чтобы выливать металл. Выдвижные печи сконструированы таким образом, что вся конструкция тигля может быть снята, а расплавленный металл может быть разлит или разлит.
Алюминиевые композиции также являются обычными для тиглей, поскольку они могут быть инертными в широком спектре химических реакций металлов. Однако лучше всего они работают с нейтральным уровнем кислоты для материалов расплава. Магнезитовые тигли лучше подходят для основных соединений расплава, а циркон-кремнеземные тигли — для сильнокислотных соединений.
Тигли также подвергаются стрессу при многократном нагревании и охлаждении. Это известно как тепловой удар, и некоторые металлические соединения для стенок тигля справляются с этим лучше, чем другие. Применяемые температуры, химический состав расплавляемого материала и длительность использования плавильного тигля — все это важные факторы, которые необходимо учитывать при выборе модели, наиболее подходящей для нужд литейного производства.
